表面增强拉曼光谱技术（SERS）作为一种检测手段,具有高灵敏度,高特异性,低样品损耗,检测速度快等优点,在生物检测,材料科学等研究领域拥有巨大潜力。基于这一技术的生物传感器,近年来受到广泛关注,常被用于单分子或疾病标记物的检测。在生物传感器的构建过程中,酶辅助信号放大技术的应用可以有效提高传感器的灵敏度,改进传感器的性能。而开发和设计具有更佳增强效果的基底材料则是提高生物传感器检测能力的根本所在。因此我们设计了两种酶辅助信号放大方法,制备了不同的SERS生物传感器,实现了microRNA的超灵敏检测,并合成了新型半导体增强基底,且对其性能进行了研究。本文具体工作如下:1.基于可循环磁性纳米颗粒和双链特异性核酸酶信号放大的SERS生物传感器用于检测microRNA 155在表面增强拉曼光谱检测技术中使用的新型纳米材料传感平台,常因为其复杂的结构而难以实现循环利用,而增强基底与信号分子之间的非特异性接触又常会导致检测时背景信号过高。因此,我们设计了一种结合了可循环磁性基底（Fe3O4@PDA/Pt）和双链特异性核酸酶信号放大策略（DSNSA）的生物传感器用于microRNA 155的超灵敏检测。在此,Fe₃O₄@PDA/Pt作为SERS传感平台,用于固定拉曼信号分子甲苯胺蓝（TB）和捕获DNA（S1）,其中聚多巴胺（PDA）可以防止Fe3O4的聚集,并提高平台的生物相容性。首先,金纳米花（AuNFs）修饰的探针DNA（S2）与S1部分杂交,AuNFs与TB相接近,从而使平台产生一个初始的增强的拉曼信号（“on”状态）。加入目标物miRNA 155后,其与S2完全互补,使S2脱离平台。当DSN酶存在时,DNA/RNA异源双链中的S2被水解,释放出目标物,并引发下一轮循环。经此过程,AuNFs与TB相分离,拉曼信号显著降低。更重要的是,因为AuNFs修饰的S2的引入,在整个检测过程中,TB始终与传感平台相连。当再次向体系中加入S2后,S1可以重新与其杂交,使SERS传感器回复到“on”状态,实现循环利用。实验结果显示,该SERS传感器检测范围为1 fmol/L到10μmol/L,检测限低至0.28 fmol/L,表明该传感器有望在临床检测中得到应用。2.锐钛矿/金红石双晶相二氧化钛纳米颗粒的表面增强拉曼散射效应研究表面增强拉曼光谱技术中,常使用具有特殊形貌的金、银等贵金属材料作为增强基底对信号分子的拉曼散射信号进行增强。但这类材料往往具有制备复杂,稳定性较弱,增强机理单一等缺点。为了克服这些缺点,我们通过简单的水解和煅烧反应合成了一种锐钛矿/金红石双晶相复合的二氧化钛纳米颗粒,实现了对甲苯胺蓝拉曼散射信号的非等离子体共振增强。这一增强效果归因于信号分子与基底表面之间电荷转移和基底材料之间的多重光散射,并对不同激发波长的激光有不同的响应。在无定型状态下,该材料即可达到与普通金纳米颗粒相当的增强效果,其增强因子约为3×106。通过锐钛矿和金红石相二氧化钛之间的复合,由于两相之间的协同作用,可以进一步提高分子与基底之间的电荷转移效率,达到更好的增强效果,其增强因子约为2×107。我们的工作,首次合成了双晶相复合半导体将其作为表面增强拉曼基底,这可能为高灵敏的稳定的半导体等非金属SERS技术带来新的方向。